带极耐蚀堆焊的毕业论文

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1、第一章绪论1.1课题的背景及意义随着石油化工行业对压力容器耐高温，耐腐蚀，抗氧化等要求的不断提高，为了降低设备制造成本，坚守贵金属及稀有金属的使用量，大面积堆焊耐腐蚀层在设计和实际生产中已经大量采用。堆焊作为一种表面强化技术，可使母材表面具有良好的耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、耐辐射等优良性能,使母材和表面金属承受不同的载荷或发挥其不同的理化特性。目前堆焊方法多样，且在制造业的推动下不断有新的堆焊技术开发并在诸多行业得到应用。带极埋弧焊的实际应用于厚工件上平焊位置的长焊缝通常用埋弧焊。因为埋弧焊对环境污染较小，易于形成自动化生产线、且焊缝成形

2、良好，而且在压力容器管板耐腐蚀堆焊过程中，新型的带极堆焊相比于传统的手工堆焊有更高的效率，更稳定的质量。另一方面，埋弧焊一直使用焊丝，近几年来焊丝的熔化效率一直在提高。带极堆焊工艺常被应用于压力容器内表面等大面积堆焊和核电站稳压器壳体等，以提高其耐腐蚀性。目前各锅炉压力容器制造厂实际应用的带极堆焊方法主要是埋弧型为主。从工程方面来说，Q345R钢作为优质的国产低合金钢，以其优异的性能和相对低廉的价格在国内的石油、化工、能源等行业得到广泛应用，其所制备的压力容器常在腐蚀介质环境下工作，因此对设备的耐蚀性能力提出要求。采用带极耐蚀埋弧堆焊，根据

3、产品耐蚀的要求来选择相应的焊接材料可以很好达到这一要求。作为原牌号为16MnR钢基础上的优化产品，对Q345R钢带极耐蚀埋弧堆焊工艺及接头组织性能研究的文献报道还很少，本课题主要对Q345R钢进行带极埋弧耐蚀堆焊，并对接头的组织及性能进行研究，为生产实践提供试验依据。1.2Q345R钢简介钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说，已成为最基本、最重要的材料。低合金高强度钢具有优良的综合性能，在压力容器中得到了越来越广泛的应用。锅炉压力容器用钢板是中厚板产品中技术含量较高的板材，主要用于制造锅炉、石油化工行业的球罐、油气储罐

4、和各种容器。16MnR钢是GB6654标准中的压力用钢，该钢属于低合金钢。随着石油化工和大型电站等行业的高速发展，对锅炉压力容器用钢板的品种和质量要求也越来越严格，钢板通常以热轧、控轧及热处理状态交货。GB713-2008《锅炉与压力容器用钢板》在GB713-1997《锅炉用钢板》和GB6654-2003《压力容器用钢板》的基础上提高了对钢液纯净度的要求，其中对钢板力学性能尤其是冲击性能的要求更为严格。16MnR在GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》改为Q345R[2]。从工程方面来说，Q345R钢作为优质的国产低合金钢，以其优异的

5、性能和相对低廉的价格在国内的石油、化工、能源等行业得到广泛应用。作为压力容器用钢，Q345R通常需经热轧或正火处理，含Mn量较低。Q345R应具备以下要求：首先要有足够的强度。按现行压力容器设计标准，受压部件的强度计算是以弹性失效为设计准则，以理想化的薄壳理论为依据，虽然已经考虑了安全系数，但在开孔和几何形状不连续处的局部应力已接近或达到材料的屈服强度，特别是经过热加工和多次热处理后要求钢材仍应保证强度性能不低于标准规定的下限值[3]。其次要具有良好的塑性和韧性，压力容器用钢具有足够的塑性和韧性储备是压力容器抗衡脆断的必要条件之一，也是压力

6、容器各种部件、封头、筒体、卷制、热压成形等制造工艺的需要。第三要具有优良的焊接性，压力容器用钢具有优良的焊接性能是保证产品焊接质量的首要条件。第四要具有高的耐蚀性。压力容器用钢应具有足够的耐蚀性以确保压力容器的长期安全运行。由于Q345R系列压力容器板具有良好的综合性能和低温冲击韧性，时效敏感性、缺口敏感性低，焊接性能优良（厚度在30mm以下时，焊前一般不预热，焊后可不热处理）。适用于制作中、常温及中、低压容器的受压元件。其所制备的压力容器在各种介质环境下的安全性直接关系到设备的可靠性、各相关企业乃至国民经济的发展。焊接是制造压力容器与管道

7、的重要工艺，但是由于焊接自身可能存在的缺陷(如未焊透、夹杂、气孔、裂纹等)，因此焊接质量在很大程度上决定了制造质量。根据压力容器在腐蚀介质环境下工作的实际情况和对设备耐蚀性的要求，通常采用手工电弧耐蚀堆焊，选择相应的焊接材料在设备相应的部位堆焊一定厚度的抗腐蚀材料，达到耐蚀的不锈钢材料目的。1.3不锈钢材料简介根据带极埋弧耐蚀堆焊的优良特性，选择相应的焊接材料在设备相应的部位堆焊一定厚度的抗腐蚀材料，达到耐蚀的目的。不锈钢材料是Q345R等压力容器制造用材进行耐蚀堆焊时常选用的材料。1.3.1不锈钢材料概述不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨

8、损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，